TLUG/Referat 53 - Flussgebietsmanagement - Dr. Kai Pfannschmidt Sturzflutwarnsystem Thüringen STUWASYS „ „ Sturzflutwarnsystem Th Sturzflutwarnsystem Th ü ü ringen ringen “ “ - - Pilotprojekt Trusetal Pilotprojekt Trusetal - - Workshop: „Klimamonitoring – Klimaveränderungen erkennen und verstehen“ 26. Oktober 2010, TLUG Jena
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Sturzflutwarnsystem Thüringen STUWASYS - thueringen.de · AST in der Simulationsumgebung Matlab/Simulink • mit beiden Modellen konnten zufriedenstellende Ergebnisse erzielt und
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Nutzung von meteorologischen Beobachtungen, um den aktuellen Zustand der Atmosphäre und damit den Anfangszustand der Modellvorher-sagen zu bestimmen.
Der DWD setzt zurzeit drei Modelle für die tägliche Wettervorhersage ein, das
GlobalmodellGlobalmodellGlobalmodellGlobalmodell GMEGMEGMEGME, das RegionalmodellRegionalmodellRegionalmodellRegionalmodell COSMOCOSMOCOSMOCOSMO----EUEUEUEU für Europa, sowie das hoch hoch hoch hoch
auflauflauflauflöööösende Modellsende Modellsende Modellsende Modell COSMOCOSMOCOSMOCOSMO----DEDEDEDE.
Numerische Wettervorhersage
Quelle: DWD
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(F14)Sturzflutwarnsystem Thüringen STUWASYS
Numerische Vorhersagemodelle
Schneemodell Snow
COSMO-DE
COSMO-EU
Globalmodell GME
Klimatologische Prognosedaten des Deutschen Wetterdienstes
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(F15)Sturzflutwarnsystem Thüringen STUWASYS
Beim GME und COSMO-EU reicht die
Auflösung für eine explizite Simulation der
Konvektion nicht aus.
Nur COSMONur COSMONur COSMONur COSMO----DE erlaubt in groben ZDE erlaubt in groben ZDE erlaubt in groben ZDE erlaubt in groben Züüüügen gen gen gen
eine direkte Simulation von Schauern und eine direkte Simulation von Schauern und eine direkte Simulation von Schauern und eine direkte Simulation von Schauern und
Gewittern.Gewittern.Gewittern.Gewittern.
Zu parametrisierende Prozesse müssen in
ihren charakteristischen räumlichen und
zeitlichen Skalen wesentlich kleiner als die
Skala des Modellgitters sein.
Problem Parametrisierung und Skalentrennung
Quelle: DWD
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(F16)Sturzflutwarnsystem Thüringen STUWASYS
Das Wetterradar vermittelt laufend meteorologische Größen in einem Umkreis
256 km.
Ein Sendepuls in Wolken mit Niederschlag verursacht über einen Rayleigh-Streu-
prozess an Wassertröpfchen ein “Echosignal”.
(Radarwellenlänge ist auf kleine Regentröpfchen abgestimmt (0,2 bis 6 mm Ø),
der Radarstrahl (1°) bewegt sich vor allem in Bodennähe <1500 m , aber auch in
Schichten darüber)
Radarmeteorologie
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(F17)Sturzflutwarnsystem Thüringen STUWASYS
Radarmeteorologie
Radarreflektivitätsfaktor Z aller Niederschlagsteilchen in
der Raumeinheit 1°/km betont bei Zunahme
Tropfengrößen gegenüber der -anzahl (mm6) im
Regentropfenspektrum und lässt laufend eine
Bestimmung der Regenrate R über Bodenflächen zu.
Schneebestimmung ist wegen der stark variablen
Flockenformen und Befeuchtungen schwieriger, Hagel ist
mit >55 dBZ erkennbar („dBZ“=10*log Z). Quelle: DWD
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• Analyse der Teststellung, der Eingangsdaten und der Systemantworten
• außerdem: Behebung von Verzögerungen im Warnablauf
• Verbesserung der Nutzerfreundlichkeit der Web-Plattform
• Anwendung von INGE für die Gemeinde Breitungen
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(F21)Sturzflutwarnsystem Thüringen STUWASYS
Problematik der zeitlichen und rProblematik der zeitlichen und r ääumlichen Variabilitumlichen Variabilit äät der Vorhersagedatent der Vorhersagedaten
- konvektives Starkniederschlagsereignis am 12. Juli dieses Jahres
- vierthöchster gemessener Wasserstand seit 1961
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(F22)Sturzflutwarnsystem Thüringen STUWASYS
RADOLAN-Messdaten vom12.07.2010 für 17.00-18.00 Uhr MESZ
DWD-Station Kleiner Inselsberg:
58 mm/h
Gebietsmittel:
48 mm/h
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(F23)Sturzflutwarnsystem Thüringen STUWASYS
COSMO-EU von 12.00 Uhr für 17.00-18.00 Uhr MESZ
ca. 16.00 Uhr verfügbar
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(F24)Sturzflutwarnsystem Thüringen STUWASYS
COSMO-DE von 12.00 Uhr für 17.00-18.00 Uhr MESZ
ca. 13.30 Uhr verfügbar
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(F25)Sturzflutwarnsystem Thüringen STUWASYS
COSMO-DE von 15.00 Uhr für 17.00-18.00 Uhr MESZ
ca. 16.30 Uhr verfügbar
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(F26)Sturzflutwarnsystem Thüringen STUWASYS
RADVOR von 14.00 Uhr für 17.00-18.00 Uhr MESZ
ca. 15.30 Uhr verfügbar
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(F27)Sturzflutwarnsystem Thüringen STUWASYS
RADVOR von 14.30 Uhr für 16.30-17.30 Uhr MESZ
ca. 16.00 Uhr verfügbar
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(F28)Sturzflutwarnsystem Thüringen STUWASYS
RADVOR von 15.00 Uhr für 17.00-18.00 Uhr MESZ
ca. 16.30 Uhr verfügbar
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(F29)Sturzflutwarnsystem Thüringen STUWASYS
CellMOSCellMOS -- Warnungen per EmailWarnungen per Email
*******************************************************************************WARNUNG VOR EXTREMEM GEWITTER FUER TrusetalAUSGEGEBEN um 15.20 UTC 12.07.2010*******************************************************************************
GUELTIG von 15.20 bis 15.55 UTC
***ES BESTEHT EINE GEFAEHRLICHE WETTERSITUATION***
Ein markantes Gewitter befindet sich etwa 25 km SW von Trusetal. Es erreicht Trusetal um etwa 15.40 UTC mit einer Wahrscheinlichkeit von 75 %
Ein weiteres schweres Gewitter befindet sich etwa 4 km S von Trusetal. Es erreicht Trusetal um etwa 15.25 UTC mit einer Wahrscheinlichkeit von 99 %
Ein drittes extremes Gewitter befindet sich etwa 4 km NE von Trusetal. Es erreicht Trusetal um etwa 15.20 UTC mit einer Wahrscheinlichkeit von 99 %
Ein viertes schweres Gewitter befindet sich etwa 11 km S von Trusetal. Es erreicht Trusetal um etwa 15.30 UTC mit einer Wahrscheinlichkeit von 99 %
Ein fuenftes markantes Gewitter befindet sich etwa 18 km SW von Trusetal. Es erreicht Trusetal um etwa 15.35 UTC mit einer Wahrscheinlichkeit von 89 %
Diese Gewitter koennen folgende Erscheinungen produzieren...
...EXTREMEN NIEDERSCHLAG VON BIS ZU 63 L/QM INNERHALB KURZER ZEIT
...keine oder nur marginale Boeen
...nur gelegentlichen Blitzschlag
************* Beginn der Wahrscheinlichkeitswarnungen fuer TLUG *************************Wahrscheinlichkeit fuer Niederschlag > 10 mm :100% Wahrscheinlichkeit fuer Niederschlag > 25 mm : 98% Maximale Reflektivitaet : 62dBz
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(F30)Sturzflutwarnsystem Thüringen STUWASYS
FazitFazit
- Ein Frühwarnsystem für Sturzfluten in Thüringen für ein prototypisches Einzugsgebiet wurde zu Testzwecken entwickelt und befindet sich im operativen Betrieb.
- Zum Einsatz kommen die derzeit aktuell verfügbaren Wetterprognose-Produkte des DWD: COSMO-EU, COSMO-DE, RADOLAN, CellMOS
- Der guten bis sehr guten Güte der zum Einsatz kommenden N/A-Modelle stehen noch zum Teil erhebliche Probleme mit der Niederschlagsmenge sowie der räumlichen und zeitlichen Variabilität der Prognosedaten gegenüber.
- Das Projekt muss einem ständigen Prozess der Weiterentwicklung unter dem Aspekt der Einbindung sich kontinuierlich verbessernder Prognosedaten unterliegen.
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